(57)【要約】【課題】回転フィルムと偏光フィルム及び複屈折フィルムを備え、垂直偏光ディスプレイ用のプライバシースクリーンを提供すること。【解決手段】このプライバシースクリーン１００は、回転フィルム１０５と偏光フィルム１２０及び複屈折フィルム１１０を備え、ディスプレイから直角（又は直角に近い）方向に発射された光のかなりの量を透過させるが、ディスプレイから水平に関して直角に発射された光以外の光のかなりの量を透過させない。このようにして、実質上ディスプレイの正面にいる人にしかディスプレイが見えないプライバシー効果が提供される。【選択図】図２Ａ
2006189880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ用のプライバシースクリーンであって、
ａ）前記ディスプレイからの垂直直線偏光を受け取り、該偏光を回転させて、該偏光が透過した後に約４５度の直線偏光とする回転フィルムと、
ｂ）該回転フィルムから受け取った光を透過させ、厚さｄ1及びリターデーション値Ｒが、
Ｒ＝（ｎe−ｎo）ｄ1／ｃｏｓθ
の関係を有し、θは、前記ディスプレイから前記プライバシースクリーンに入射する光の角度で、ｎo及びｎeは、それぞれ常軸及び異常軸に沿った屈折率を示し、前記厚さｄ1は、２５マイクロメートルよりも大きく、前記リターデーション値Ｒは、前記角度θの変化に応答する第１の１軸複屈折フィルムと、
ｃ）偏光軸を有し、前記第１の１軸複屈折フィルムを透過した前記光を受け取るように配置された第１の偏光フィルムと
を備えたことを特徴とするプライバシースクリーン。
【請求項２】
ｄ）前記第１の偏光フィルムの前記偏光軸に対して直線偏光された前記第１の偏光フィルムから受け取った光を透過させ、２５マイクロメートル以上の厚さｄ2を有する第２の複屈折フィルムと、
ｅ）該第２の複屈折フィルムを透過した前記光を受け取るように配置され、偏光軸を有する第２の偏光フィルムと
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のプライバシースクリーン。
【請求項３】
前記複屈折フィルムは、電磁スペクトルの可視及び赤外領域において複屈折を示すことを特徴とする請求項１又は２に記載のプライバシースクリーン。
【請求項４】
前記複屈折フィルムは、約０．００００２から約０．００１までの範囲のｎe−ｎo値を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のプライバシースクリーン。
【請求項５】
前記複屈折フィルムは、約２５ミクロンから約１０００ミクロンまでの範囲の厚さを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のプライバシースクリーン。
【請求項６】
前記第１の偏光フィルムの前記偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に対して９０°プラス６０°又は９０°マイナス６０°の第１の角度に向けられており、前記第２の偏光フィルムの前記偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に対して９０°プラス６０°又は９０°マイナス６０°の第２の角度に向けられていることを特徴とする請求項２に記載のプライバシースクリーン。
【請求項７】
前記第１の偏光フィルムの前記偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に対して９０°プラス１５°又は９０°マイナス１５°の第１の角度に向けられており、前記第２の偏光フィルムの前記偏光軸は、ディスプレイ偏光軸に対して９０°プラス１５°又は９０°マイナス１５°の第２の角度に向けられており、前記第１の１軸複屈折フィルムの光軸は、前記第１の角度をおおよそ２等分し、前記第２の複屈折フィルムの光軸は、前記第２の角度をおおよそ２等分することを特徴とする請求項６に記載のプライバシースクリーン。
【請求項８】
前記第１の偏光フィルムの前記偏光軸は、前記回転フィルムの光軸に対して６７．５°傾いていることを特徴とする請求項１に記載のプライバシースクリーン。
【請求項９】
前記第２の偏光フィルムの前記偏光軸は、前記回転フィルムの光軸に対して６７．５°傾いていることを特徴とする請求項２に記載のプライバシースクリーン。
【請求項１０】
以下の式を満たし、
（ｎe−ｎo）ｄ1＝（２ｎ−１）λ／２
上式で、λは、前記ディスプレイから前記スクリーンに入射した光の波長、（ｎe−ｎo）ｄ1は、前記ディスプレイに垂直に前記スクリーンに入射した光に対する前記第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ、ｎは整数であることを特徴とする請求項１に記載のプライバシースクリーン。
【請求項１１】
ｎ＝１であり、前記第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒは、５０ｎｍから３５０ｎｍであることを特徴とする請求項１０に記載のプライバシースクリーン。
【請求項１２】
以下の式を満たし、
（ｎe−ｎo）ｄ2＝（２ｎ−１）λ／２
上式で、λは、前記ディスプレイから前記スクリーンに入射した光の波長、（ｎe−ｎo）ｄ2は、リターデーション値Ｒ2を有する前記第２の複屈折フィルムに関係し、前記ディスプレイに垂直に前記スクリーンに入射した光に対する前記第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ2、ｎは整数であることを特徴とする請求項２に記載のプライバシースクリーン。
【請求項１３】
ｎ＝１であり、前記第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ2は、１０ｎｍから２５０ｎｍであることを特徴とする請求項１２に記載のプライバシースクリーン。
【請求項１４】
以下の式を満たし、
（ｎe−ｎo）ｄ1＝ｎλ
上式で、λは、前記ディスプレイから前記スクリーンに入射した光の波長、（ｎe−ｎo）ｄ1は、前記ディスプレイに垂直に前記スクリーンに入射した光に対する前記第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ、ｎは整数であることを特徴とする請求項１に記載のプライバシースクリーン。
【請求項１５】
ｎ＝１であり、前記第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒは、５０ｎｍから３５０ｎｍであることを特徴とする請求項１４に記載のプライバシースクリーン。
【請求項１６】
以下の式を満たし、
（ｎe−ｎo）ｄ2＝ｎλ
上式で、λは、前記ディスプレイから前記スクリーンに入射した光の波長、（ｎe−ｎo）ｄ2は、リターデーション値Ｒ2を有する前記第２の複屈折フィルムに関係し、前記ディスプレイに垂直に前記スクリーンに入射した光に対する前記第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ2、ｎは整数であることを特徴とする請求項２に記載のプライバシースクリーン。
【請求項１７】
ｎ＝１であり、前記第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ2は、１０ｎｍから２５０ｎｍであることを特徴とする請求項１６に記載のプライバシースクリーン。
【請求項１８】
偏光軸を有するディスプレイ用のプライバシースクリーンであって、
ａ）前記ディスプレイからの垂直直線偏光を受け取り、該偏光を回転させて、該偏光が透過した後に約４５度の直線偏光とする回転フィルムと、
ｂ）該回転フィルムから受け取った光を透過させ、厚さｄ1と、垂直に関して測定された角度θで自体に入射した光に対するリターデーション値Ｒθとを有し、前記リターデーション値Ｒθが、以下の関係によって近似され、
Ｒθ〜＝Ｒo［１＋ｓｉｎ2θ／２ｎiｎavg］
そのフィルム平面を定義する単位ベクトルａ及びｂと、その垂直を定義する単位ベクトルｃとを有し、Ｒo＝［ｎb−ｎa］ｄ1の関係があり、Ｒoは垂直入射光のリターデーションで、ｎavg＝（ｎa＋ｎb＋ｎc）／３＝この２軸複屈折フィルムの平均屈折率、ｎiは、ｎa、ｎb及びｎcからなるグループから、前記ディスプレイの垂直方向を記述する単位ベクトル（ａ、ｂ又はｃ）に対応するように選択され、ｄ1は２５マイクロメートルよりも大きく、リターデーション値Ｒは角度θの変化に応答する第１の２軸複屈折フィルムと、
ｃ）偏光軸を有し、前記第１の複屈折フィルムを透過した実質的に直線偏光された前記光を受け取るように配置された第１の偏光フィルムと
を備えたことを特徴とするプライバシースクリーン。
【請求項１９】
ｄ）前記第１の偏光フィルムの前記偏光軸に対して実質的に直線偏光された前記第１の偏光フィルムから受け取った光を透過させ、２５マイクロメートル以上の厚さｄ2を有する第２の複屈折フィルムと、
ｅ）該第２の複屈折フィルムを透過した実質的に直線偏光された前記光を受け取るように配置され、偏光軸を有する第２の偏光フィルムと
をさらに備えたことを特徴とする請求項１８に記載のプライバシースクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ用あるいは偏光軸を有するディスプレイ用のプライバシースクリーンに関し、より詳細には、垂直偏光出力を有する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に関し、このようなディスプレイの視界を制限して、ディスプレイに映し出されている映像が、主としてスクリーンの正面に座っているユーザにしか見えず、斜めからスクリーンを見ているその他の人には見えないようにするためのアセンブリに関する。このビューイングプライバシー（ｖｉｅｗｉｎｇ  ｐｒｉｖａｃｙ）の目的は、スクリーンから発射された光のうちスクリーンから実質的に垂直に発射された光を除く光を実質的に排除することによって達成される。
【背景技術】
【０００２】
液晶層を通過する偏光は、その液晶層の複屈折の影響を受け、この複屈折は、液晶層に電圧を印加することによって変化させることができるので、液晶は電子ディスプレイにとって有用である。その結果、他のタイプのディスプレイで使用されるルミネセンス材料に関して必要な電力よりもはるかに少ない電力で光の透過又は反射を制御することができる。このことは、ＬＣＤディスプレイの長寿命化、軽量化及び低電力消費化に寄与する。
【０００３】
ＬＣＤコンピュータモニタ及びテレビジョンディスプレイでは、ディスプレイ全面に画素のマトリックスが配置される。これらの画素は、２組の垂直導線間のＸ−Ｙ順次アドレス指定方式によって活動化される。このディスプレイがネマチック液晶を含む場合には、薄膜トランジスタのアレイを使用して、個々の画素の駆動電圧を制御することができる。
【０００４】
コントラストの低下や歪みを感じることなくディスプレイを見ることができる角度を広げることは多くの応用において望ましい。例えば、アビオニクス機器（ａｖｉｏｎｉｃｓ）においては、さまざまな角度からスクリーンを見ている複数の人からディスプレイがはっきりと見え歪みが感じられないことが重要である。さらに、コンピュータのディスプレイがユーザ以外の人にも見え、ビデオスクリーンが、スクリーンの正面に座っている人以外の人にも歪みのない映像を提示することは多くの場合に望ましい。歪みのない高強度の広い視角を可能にするアセンブリは、例えば、特許文献１など、従来技術の多くの特許文献に示されている。
【０００５】
しかし、ビューイングプライバシーを提供するため、使用可能な視角をかなり狭めることが望ましい応用が多く生まれている。その意図は、スクリーンの正面に座っている人だけしかスクリーン上の映像を見られないようにし、ユーザの隣に座っている人又はユーザの背後に立っている人がスクリーン上の映像を見ることを防ぐことにある。例えば、航空機内でコンピュータユーザがポータブルコンピュータを使用して、専有文書に関する作業をおこなうことは現在では珍しくない。セキュリティ上の理由から、隣席の乗客又は通路を歩いている乗客がスクリーン上の情報が見ることを防ぐことはなによりも望ましい。第２に、最近の航空機の客室設計では、それぞれの乗客がそれぞれの好みの番組を選択できるように、通常は通路に掛けられている中央の大型スクリーンの代わりに、頭上の荷室から下がったより小さな個人用のスクリーン又はそれぞれの乗客の座席の背もたれ又はトレーテーブルに取り付けられた個人用のスクリーンが使用されている。乗客はそれぞれ個人的に、映画、各種ウェブサイトへのアクセスなど自分が選んだ娯楽画面又はセキュリティ上の理由から専有電子メールメッセージを受け取り、かつ／又はそれらに対して料金を支払うことができるので、周囲の人がディスプレイの内容を見ることを防ぐことがしばしば望ましい。
【０００６】
ＬＣＤディスプレイの使用を拡張するために開発された大部分の装置は、ディスプレイ上の映像をより幅広い人々が見ることができるようにすることを目指している。ＬＣＤ装置に追加して、単純で、軽量でかつ大げさでないやり方で、映像の明るさを低下させることなく視界を狭め、見る人の範囲を限定することができる装置は一般には出回っていない。現在、視角を狭めるために、３Ｍ社によって供給されているマイクロルーバ（ｍｉｃｒｏ−ｌｏｕｖｅｒ）が使用されている。しかし、これを使用すると映像の明るさが低下し、この明るさの低下を、バックライトに加える電力を増大させることによって、かつ／又はさまざまな明るさ増強フィルム（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ｆｉｌｍ）を使用することによって補償しなければならない。本発明はこのよう課題に取り組んだもので、本発明は、回転フィルムと複屈折フィルム及び偏光フィルムを備えたディスプレイ用のプライバシースクリーン（ｐｒｉｖａｃｙ  ｓｃｒｅｅｎ）に関するもので、ディスプレイの視界を狭めそれによってプライバシーを達成するために、偏光状態を有するディスプレイ上でプライバシースクリーンを使用することを含んでいる。このプライバシースクリーンは、ディスプレイスクリーンから発射された光線のうちディスプレイスクリーンから実質的に直角に発射された光を除く光の水平成分がこのプライバシースクリーンによって遮られ、ディスプレイを見ている人まで届かないように組み立てられている。その結果、約９０°以外の角度からスクリーン上の映像を見るチャンスはかなり低減され、又は排除される。透過光の強度は、明るさ増強フィルムの追加によって高めることができる。
【０００７】
例えば、特許文献２には、複屈折フィルム部分と等方性フィルム部分を交互に含む互い違いに配置された波長板を備えたＬＣＤプライバシースクリーンが開示されている。この特許文献２に開示されたプライバシースクリーンは有効かもしれないが、これには、複屈折領域と等方性領域が（ストライプとして）交互に現れる複雑な設計を有し、これらの領域の製造が難しく、時間がかかり、比較的に費用もかかるという欠点がある。より重要なことは、このＲｏｃｋｗｅｌｌの特許が、リターデーション（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）効果に関して全波及び半波だけを考慮し、入射角の変化を考慮していないことである。本発明は、効率的で費用効果に優れたプライバシースクリーンを求めるディスプレイ業界の要求を満たすものである。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５６１２８０１号明細書
【特許文献２】米国特許第６２３９８５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、複屈折媒質を通過する光の入射角（又は視角）が変化したときのリターデーションの変化に基づくプライバシースクリーンを提供することで、上述した要求に応えるものである。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ディスプレイの視界を制限して、ディスプレイに映し出されている映像が、主としてスクリーンの正面に座っているユーザにしか見えず、斜めからスクリーンを見ているその他の人には見えないようにするためのディスプレイ用あるいは偏光軸を有するディスプレイ用のプライバシースクリーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本実施形態では、本発明が、垂直偏光ディスプレイ用のプライバシースクリーンであって、
ａ）ディスプレイから垂直直線偏光を受け取り、この垂直直線偏光を回転させて、この偏光が自体を透過した後に約４５度の直線偏光とする回転フィルムと、
ｂ）回転フィルムから受け取った約４５度の直線偏光である光を透過させる第１の１軸複屈折フィルムであって、厚さｄ1及びリターデーション値Ｒが
Ｒ＝（ｎe−ｎo）ｄ1／ｃｏｓθ
の関係を有し、θは、ディスプレイからスクリーンに入射する光の角度、ｎo及びｎeはそれぞれ、第１の複屈折フィルムの常軸（ｏｒｄｉｎａｒｙ  ａｘｅｓ）及び異常軸（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ  ａｘｅｓ）に沿った屈折率、ｄ1は２５マイクロメートルよりも大きく、そのためＲはθの変化に応答する１軸複屈折フィルムと、
ｃ）偏光軸を有し、第１の複屈折フィルムを透過した直線偏光を受け取るように配置された第１の偏光フィルムと
を備えたプライバシースクリーンである。
【００１２】
他の実施形態では、本発明が、
ｄ）第１の偏光フィルムの偏光軸に対して直線偏光された第１の偏光フィルムから受け取った光を透過させる第２の複屈折フィルムであって、２５マイクロメートル以上の厚さｄ2を有する第２の複屈折フィルムと、
ｅ）第２の複屈折フィルムを透過した直線偏光を受け取るように配置され、偏光軸を有する第２の偏光フィルムと
をさらに備えたプライバシースクリーンである。
【００１３】
さらに他の実施形態では、本発明が、垂直偏光ディスプレイ用のプライバシースクリーンであって、
ａ）ディスプレイから垂直直線偏光を受け取り、この垂直直線偏光を回転させて、この偏光が自体を透過した後に約４５度の直線偏光とする回転フィルムと、
ｂ）前記回転フィルムから受け取った約４５度の直線偏光である光を透過させる第１の２軸複屈折フィルムであって、厚さｄ1と、垂直に関して測定された角度θで自体に入射した光に対するリターデーション値Ｒθとを有し、このリターデーション値Ｒθが、以下の関係によって近似され、
【００１４】
Ｒθ〜＝Ｒo［１＋ｓｉｎ2θ／２ｎiｎavg］
【００１５】
そのフィルム平面を定義する単位ベクトルａ及びｂと、その垂直を定義する単位ベクトルｃとを有することを特徴とし、Ｒo＝［ｎb−ｎa］ｄ1の関係を有し、Ｒoは垂直入射光のリターデーションであり、ｎavg＝（ｎa＋ｎb＋ｎc）／３＝この２軸複屈折フィルムの平均屈折率であり、ｎiは、ｎa、ｎb及びｎcからなるグループから、ディスプレイの垂直方向を記述する単位ベクトル（ａ、ｂ又はｃ）に対応するように選択され、ｄ1は２５マイクロメートルよりも大きく、そのためＲはθの変化に応答する２軸複屈折フィルムと、
ｃ）偏光軸を有し、第１の複屈折フィルムを透過した実質的に直線偏光された光を受け取るように配置された第１の偏光フィルムと
を備えたプライバシースクリーンである。
【００１６】
追加の複屈折フィルム及び追加の偏光フィルムを備えたプライバシースクリーンの追加の実施形態もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。  
図１は、ＬＣＤスクリーンから発射された光の概略透視図で、ＬＣＤスクリーン１０の面に垂直（９０°）に発射する（直角に又は垂直に入射する）光線１２、ならびに非直角光を表わす２つの非直角光線１４及び１５が示されている。第１の光線１４は水平方向だけが９０°ではなく、第２の光線は垂直方向だけが９０°ではない。水平成分を有する非直角光線１４は、ＬＣＤスクリーン１０の正面に座っている人以外の人がＬＣＤスクリーン１０上の映像を見ることを可能にする。本発明の目的は、この水平非直角光線が事実上目に入らないようにすることである。
【００１８】
一般に対角線が１７インチ（４３．１８ｃｍ）よりも大きなスクリーンなどのＬＣＤディスプレイスクリーン１０は、垂直直線偏光された偏り（図１の２重矢線１６で示されている）を有する偏光光線を出力する。ＬＣＤディスプレイスクリーン１０は、上述したように、垂直のディスプレイ偏光軸を有する。本発明のプライバシースクリーンに関する理論上の考慮事項及び他の詳細を説明する前に、本発明のプライバシースクリーンの主な実施形態の構造上の特徴について大まかに説明する。本明細書では、「垂直」又は「垂直に」が、垂直に又は少なくともほぼ垂直に発射された光を含み、「直線」又は「直線的に」が、直線的に又は少なくとも実質的に直線的に発射された光を含んでいる。
【００１９】
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明のプライバシースクリーンの一実施形態を示す図で、図２Ａは、３層プライバシースクリーンの正面透視図、図２Ｂは、図２Ａの３層プライバシースクリーンの側面図を示している。
【００２０】
この実施形態では、本発明のプライバシースクリーン１００が、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、回転フィルム１０５と第１の複屈折フィルム１１０及び第１の偏光フィルム１２０を備えている。回転フィルム１０５は、ディスプレイから垂直直線偏光を受け取り、それを回転させて、光が回転フィルム１０５を透過した後に約４５度の直線偏光に変える。複屈折フィルム１１０は、１軸複屈折又は２軸複屈折（後に定義する）特性を持つことができる。この複屈折フィルム１１０は、１軸複屈折フィルムであることが好ましい。第１の偏光フィルム１２０は、検光子と呼ばれることもある。回転フィルム１０５及び第１の複屈折フィルム１１０は光軸を有し、第１の偏光フィルム１２０は偏光軸を有している。回転フィルム１０５の光軸、第１の複屈折フィルム１１０の光軸及び第１の偏光フィルム１２０の偏光軸の間の角関係は、好ましい角関係があることを除けば限定されない。この実施形態では、回転フィルム１０５の光軸が垂直から約−２２．５度で傾いており、また、第１の偏光フィルム１２０の偏光軸が垂直から約＋４５度で傾いており、さらに、第１の複屈折フィルム１１０の光軸が垂直であることが好ましい。この好ましい関係は、図１及び図２Ａに示した軸の関係に対応し、これらの図ではディスプレイの偏光軸が１６、回転フィルムの光軸が１０６、第１の複屈折フィルムの光軸が１１１、第１の偏光フィルムの偏光軸が１２１で示されている。
【００２１】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明のプライバシースクリーンの他の実施形態を示す図で、図３Ａは、５層プライバシースクリーンの正面透視図、図３Ｂは、図３Ａの５層プライバシースクリーンの側面図を示している。
【００２２】
この実施形態では、本発明のプライバシースクリーン３００が、図３Ａ及び３Ｂに示すように、回転フィルム３０５と第１の複屈折フィルム３１０と第１の偏光フィルム３２０と第２の複屈折フィルム３３０及び第２の偏光フィルム３４０を備えている。回転フィルム３０５は、ディスプレイから垂直直線偏光を受け取り、それを回転させて、光が回転フィルム３０５を透過した後に約４５度の直線偏光に変える。複屈折フィルム３１０，３３０はともに、１軸複屈折又は２軸複屈折（後に定義する）特性を持つことができる。これらの複屈折フィルムは、１軸複屈折フィルムであることが好ましい。第１の偏光フィルム３２０は、検光子と呼ばれることがある。第１及び第２の複屈折フィルム３１０、３３０及び回転フィルム３０５は光軸を有し、第１及び第２の偏光フィルム３２０及び３４０は偏光軸を有している。ディスプレイ偏光軸、回転フィルム３０５の光軸、第１及び第２の複屈折フィルム３１０，３３０の光軸ならびに第１及び第２の偏光フィルム３２０，３４０の偏光軸の間の角関係は、好ましい角関係があることを除けば限定されない。この実施形態では、回転フィルム３０５の光軸が垂直から約−２２．５度で傾いており、また、第１及び第２の偏光フィルム３２０，３４０の偏光軸が垂直から約＋４５度で傾いており、さらに、第１及び第２の複屈折フィルム３１０，３３０の光軸が垂直であることが好ましい。この好ましい関係は、図１及び３Ａに示した軸の関係に対応し、これらの図ではディスプレイの偏光軸が１６、回転フィルム３０５の光軸が３０６、第１の複屈折フィルム３１０の光軸が３１１、第１の偏光フィルム３２０の偏光軸が３２１、第２の複屈折フィルム３３０の光軸が３３１、第２の偏光フィルム３４０の偏光軸が３４１で示してある。図３Ａに示すように、第１の複屈折フィルム３１０の光軸３１１と第２の複屈折フィルム３３０の光軸３３１が平行であり、第１の偏光フィルム３２０の偏光軸３２１と第２の偏光フィルム３４０の偏光軸３４１が平行であり、かつこれらが垂直に関して約＋４５度で傾いており、回転フィルム３０５の光軸３０６が垂直に関して約−２２．５度で傾いていることが好ましい。言い換えると、この実施形態では、回転フィルム３０５の光軸３０６と第１及び第２の偏光フィルム３２０，３４０の光軸の間の角度が約６７．５度である。
【００２３】
図４は、一般的なバックライト付きディスプレイ上で使用される本発明のプライバシースクリーンの一実施形態の側面図である。本発明の一実施形態の、一般的なバックライト付きＬＣＤ配置用のプライバシースクリーンとしての使用を示している。ＬＣＤスクリーン１０の背後の光源２０によって生み出された光１５は、ＬＣＤスクリーン画素の電子的活性化と相まってＬＣＤスクリーン１０上に映像を生み出す。この光はＬＣＤスクリーン１０の透明部分を通過する。この光は、ＬＣＤスクリーン１０の面に対して直角に、かつＬＣＤスクリーン１０の面に対して異なるさまざまな角度で放射することができる。任意選択で、ディスプレイ映像を生み出し、ディスプレイ偏光軸を画定するために、ＬＣＤディスプレイ１０の出力側に従来のディスプレイ出力偏光子３０を使用してもよい。すでに偏光子が取り付けられた完全なユニットであるＬＣＤディスプレイは、この偏光子によるディスプレイ偏光軸を有し、その場合にはディスプレイ出力偏光子３０の追加は必須ではなく、任意である。ＬＣＤスクリーン１０（偏光子を備える場合）及び／又はディスプレイ出力偏光子３０は、プライバシースクリーンの入力偏光子の働きをし、「入力偏光子」と呼ばれる。ディスプレイとしてＬＣＤを使用しない場合（例えば、プラズマディスプレイ又は陰極線管（ＣＲＴ）を使用する場合）には、ディスプレイの前側に入力偏光子を追加して、この非ＬＣＤディスプレイに、構成された偏光軸を持たせなければならない。
【００２４】
偏光子（偏光フィルム）は、自体の偏光方向と平行に振動する光波列成分だけを透過させ、偏光方向に対して直角に振動する成分を吸収する。偏光フィルムの偏光方向に対して平行でない一部の波列成分が透過される可能性もあるが、偏光フィルムを出る（通過する）光は直線偏光されている。
【００２５】
異なる方向に異なる屈折率を有する場合、その物質は複屈折物質である。あらゆる物質は、直交軸に沿った３つの主屈折率によって十分に特徴づけることができる。これらのうち２つの屈折率が同じ（この屈折率は「常（ｏｒｄｉｎａｒｙ）」屈折率、ｎoと呼ばれる）で、第３の屈折率が異なる（この屈折率は「異常（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ）」屈折率、ｎeと呼ばれる）場合、その物質は１軸複屈折物質である。ｎe＞ｎoの場合、その物質は正の複屈折物質である。３方向の全ての屈折率が同じ場合、その物質は「等方性」物質と呼ばれる。
【００２６】
１軸複屈折フィルム構造では、異常屈折率（すなわちｃ軸）がフィルムの平面にある場合、このフィルム構造はａプレート（ａ−ｐｌａｔｅ）と呼ばれる。これはそれが、結晶学者がａカット（ａ−ｃｕｔ）結晶と呼ぶものとしての光学対称にほぼ近いからである。厚さｄ及び複屈折ｎe−ｎoが以下のように選択されている場合、このようなａプレートは半波長板であると言われる。
【００２７】
（ｎe−ｎo）ｄ＝λ／２
【００２８】
上式で、λは入射光の波長である。半波長板の特性は、その偏光ベクトルが半波長板フィルムの異常軸との間に角シータ（θ）を作るように平面偏光が半長板フィルムに入射したときに、この光の通過時に偏光面を２θ回転させるというものである。真の１軸複屈折物質は、固体状態の単結晶にしか見られないことに留意されたい。本明細書では、デルタｎabと比べたときにデルタｎac又はデルタｎbcが大きく、それによってｎaとｎbがほぼ等しいとき、その高分子フィルムは１軸複屈折フィルムと識別され、ｎaとｎbはともに常屈折率ｎoと呼ばれ、それとは異なる（相対的に大きいか又は小さい）ｎcは異常屈折率ｎeと呼ばれる。ａ、ｂ及びｃは、分子又は高分子の光学的異方性空間を定義する単位ベクトルである。ａプレートに似たフィルムの場合には、ｂ及びｃがフィルム平面を定義し、常屈折率ｎoはｂ軸に沿ってあり、異常屈折率ｎeはｃ軸に沿ってある。
【００２９】
２軸複屈折フィルムは、３つの全ての主屈折率が異なる値を有するフィルム、すなわち、ｎa≠ｎb≠ｎcかつｎa≠ｎcであるフィルムと定義される。ここでａ、ｂ及びｃは単位ベクトルであり、ａ及びｂがフィルム平面を定義し、ｃはこのフィルム平面に対して垂直である。厚さｄの２軸複屈折フィルムでは、垂直に入射する光のリターデーションが下式によって与えられる。
【００３０】
Ｒo＝［ｎb−ｎa］ｄ
【００３１】
２軸複屈折フィルムは、ｎa＜ｎb＜ｎcの場合に、ａｃ平面にあり、ｃの両側の角αが下式によって与えられる２つの光軸を有する。
【００３２】
Ｔａｎ  α＝ｎc／ｎa（（ｎb2−ｎa2）／（ｎc2−ｎb2））1/2
【００３３】
２軸複屈折フィルムに関しては、デルタｎが小さい（≦〜０．０１）場合、リターデーション値が下に示す関係式によって近似される。
【００３４】
Ｒθ〜＝Ｒo［１＋ｓｉｎ2θ／２ｎiｎavg］
【００３５】
上式で、ｎavgは平均屈折率（ｎa、ｎb及びｎcの平均）であり、ｎiは、ｎa、ｎb及びｎcからなるグループから、ディスプレイの垂直方向を記述する単位ベクトル（ａ、ｂ又はｃ）に対応するように選択される。一例として、θがｂｃ平面（ａが垂直の場合には水平面）にある２軸複屈折フィルムのリターデーションの特定のケースでは、リターデーション値が下式に示すように近似される。
【００３６】
Ｒθ〜＝Ｒo［１＋ｓｉｎ2θ／２ｎaｎavg］
【００３７】
上記の近似が真であるのは、２軸複屈折フィルムの１つの光軸の２軸複屈折フィルムのフィルム平面への射影が、θを含むフィルムへの入射光の入射面に対して９０°である場合だけであることを強調しておくことは重要である。ｎiの大きさの順序が先に示したものとは異なる場合には、上述した式又は近似を適当に修正しなければならない。一般に、２軸複屈折フィルムを含む他のケースのリターデーション値ははるかに複雑であり、複素行列表現によらないと記述することができない。
【００３８】
上述したように、図４は、入力偏光子３０を備えたディスプレイスクリーン１０上で使用される、回転フィルム１０５と第１の複屈折フィルム１１０及び第１の偏光フィルム（検光子）１２０を備えた本発明のプライバシースクリーン１００の一実施形態を示している。入力偏光子３０を出て、回転フィルム１０５及び第１の複屈折フィルム１１０を通過した光の諸成分は、第１の複屈折フィルム１１０を通過する際に光が横断する距離に比例した程度にかなり回転された偏光軸を有する。直角光に関しては、第１の複屈折フィルム１１０を通過する際に横断する距離は最小であり、この距離はフィルムの厚さｄに等しい。非直角光（斜めの光）に関してはこの距離がフィルムの厚さｄよりも大きく、垂直面に関して測定された、光がフィルムに入射した角度によって決まる。本発明では、第１の複屈折フィルム１１０の複屈折の程度（例えば、１軸複屈折フィルムではｎe−ｎo）及び厚さｄが、実質的に全ての直角光がプライバシースクリーン１１０を透過し、第１の偏光フィルム１２０を出て、したがって、見る人の目に届き、一方で水平方向に関して非直角の光は、プライバシースクリーン１００によって実質的に遮られ、第１の偏光フィルム１２０を出ず、したがって、見る人の目に届かないように、ディスプレイ及びプライバシースクリーンの光軸及び偏光軸に関して適当に選択される。
【００３９】
図１に示したディスプレイ偏光軸１６を有するディスプレイスクリーン１０上で使用されるプライバシースクリーン１００の一実施形態では、第１の偏光フィルム１２０の偏光軸１２１が、図２Ａに示した回転フィルムを出た光の偏光軸１０８と（９０°で）交差する。第１の複屈折フィルムの複屈折の程度及び厚さは、複屈折フィルム１１０を通過した後に直角光線が約９０°回転された偏光ベクトルを有するように選択されている。したがって、複屈折フィルム１１０を出た直角光は、第１の偏光フィルム１２０の偏光軸に平行か又は少なくとも実質的に平行な偏光ベクトルを有し、第１の偏光フィルム１２０を透過し、その結果、見る人の目に届く。対照的に、非直角光線は、９０°よりも大きな角度に回転された偏光ベクトルを有し、この回転の量は、より斜めの角度で複屈折フィルム１１０に入射した光線ほど大きい。その結果、かなりの量の斜めの光線が、第１の偏光フィルム１２０の偏光軸に平行な偏光ベクトルを持たず、プライバシースクリーン１００を透過せず、したがって、見る人の目に映らない。この実施形態を要約すれば、第１の複屈折フィルム１１０及び第１の偏光フィルム１２０が回転フィルム１０５とともにプライバシースクリーン１００を構成し、これらが協力して、ＬＣＤ及び／又は入力偏光子３０を透過し、複屈折フィルム１１０を水平方向に関して斜めに横断した光が見る人の目に届くことを防ぐ。対照的に、垂直に入射した光はプライバシースクリーン１００によって遮られず、垂直方向にスクリーンを見ている人又は垂直方向に近い方向にスクリーンを見ている人の目に届く。
【００４０】
より具体的には、第１の実施形態の垂直入射視角ゾーンにおけるリターデーションが、第１の偏光フィルムを通過するλ／２であるため、上述した強化が必要となる。より斜めの角度、例えば、おそらく３０°でこのリターデーションは、プライバシー効果が依然として存在するλに変化する。このリターデーションは、θのコサインの関数としてふるまうため、θがこの平面内で変化するとある角度で、リターデーションが３λ／２に向かってシフトし、したがって、第１の偏光フィルムを再び通過する。この実施形態は、垂直ゾーンにおけるリターデーション特性が、垂直又は垂直に近い光が第２の偏光フィルムを通過することができるゼロ又はλ（同じこと）である第２の複屈折フィルムを有する。さらに、第２の複屈折フィルムは、第１の複屈折フィルムの３λ／２と同じ角度でリターデーションλ／２を有し、そのため、第２の偏光フィルムが第１の偏光フィルムと平行なときに、非垂直光が今度は第２の偏光フィルムによって遮られる。
【００４１】
図５は、一般的なバックライト付きディスプレイ上で使用される本発明のプライバシースクリーンの他の実施形態の側面図である。本発明の他の実施形態の、一般的なバックライト付きＬＣＤ配置向けのプライバシースクリーンとしての使用を示している。バックライト付きＬＣＤ配置の機能及び動作は先に述べたものと同じである。この実施形態では、プライバシースクリーン３００が上述した５つの層を備えている。第１及び第２の複屈折フィルム３１０，３３０ならびに第１及び第２の偏光フィルム３２０，３４０の目的及び機能は、プライバシースクリーン１００に関して先に述べたものと同じである。本発明の回転フィルム、複屈折フィルム及び偏光フィルムのいくつかの追加の仕様を次に示す。
【００４２】
本明細書に記載の回転フィルムは、直線偏光を角度２θだけ回転させるため偏光回転子と呼ばれることもある半波リターダ（ｒｅｔａｒｄｅｒ）である。θは、直線偏光軸と速い軸（１軸物質の光軸）との間の角度である。これは、遅い軸のベクトルの位相をπだけ遅らせる（位相リターデーション）ことと同様である。より単純には、回転フィルムはディスプレイから垂直直線偏光を受け取り、この偏光を回転させて、この偏光が回転フィルムを透過したときにこの偏光を第１の偏光フィルムに対して直角にする。
【００４３】
ベクトルは全て別のベクトルの和と考えることができる。直線偏光は２つの直交ベクトルの和と考えられる。したがって、光の経路に置かれたときに半波長板フィルムは、直線偏光を、波長板の光軸に平行なベクトルと波長板の光軸に垂直なベクトルの２つの直交する電界ベクトルに分解することができる。波長板はこの垂直ベクトルをこの光軸を軸として回転させる。その結果生じる波長板を出たベクトルは２θだけ回転された直線偏光である。
【００４４】
複屈折フィルムは、１軸複屈折又は２軸複屈折とすることができる。第１の複屈折フィルムは、２５マイクロメートルを超える厚さｄ1を有し、そのため（上述したように）Ｒ（リターデーション値）はθの変化に応答する。第１の複屈折フィルムは、１００マイクロメートルを超える厚さｄ1を有することが好ましい。第２の複屈折フィルムは、２５マイクロメートル以上の厚さｄ2を有する。この複屈折フィルムは、その間の全ての厚さを含む約２５ミクロンから約１０００ミクロンまでの範囲の厚さを有することが好ましい。この複屈折フィルムの厚さが約２５ミクロンを相当に下回っている場合、適当な屈折率差を有する複屈折フィルムに対してリターデーション値が小さくなりすぎる。このフィルムの厚さが約１０００ミクロンを相当に上回っている場合、多くの応用でプライバシースクリーンの全厚が厚くなりすぎ、扱いにくくなる可能性がある。さらに、複屈折フィルムの２つのフィルム軸間の屈折率の差は約０．００００２から約０．００１である。この屈折率差が約０．００００２よりも小さい場合には、リターデーション値が小さすぎ、プライバシー効果の程度があまりに小さいか又は無視できるほどにしかならない。この屈折率差が約０．００１よりも大きい場合、複屈折フィルムは、それを通過する光に望ましくない色の効果を与える。１軸複屈折フィルムの特定のケースでは、Δｎ＝ｎe−ｎaが約０．００００２から約０．００１の範囲にある。本発明では第１及び第２の複屈折フィルムが、電磁スペクトルの可視及び赤外領域で複屈折を示すように選択される。複屈折フィルムが高分子フィルムであり、これらの複屈折フィルムに、酢酸セルロース（例えば、二酢酸セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ｄｉａｃｅｔａｔｅ：ＣＤＡ））、ポリビニルアルコール、ポリカーボネートならびにこれらの組合せ及び混合物からなるフィルムが含まれることが好ましい。ただし、複屈折フィルムはこれらに限定されるわけではない。
【００４５】
本明細書に記載の発明は、複屈折フィルムを得るために特定の方法を要求しない。複屈折フィルムを製作するいくつかの方法が発表文献に示されている。一般的に使用される１つの方法は、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、酢酸セルロース高分子フィルムなどのある種のプラスチックフィルムを１軸方向に引き伸ばす方法である。他の方法は、重合可能な液晶モノマーの溶液を、磨かれたポリイミドフィルム上へ溶剤注型する方法である。形成される液晶フィルムのｃ軸は、ポリイミドフィルムの磨き方向にそろう。このフィルムを乾燥させ、重合させて、ポリイミドフィルム上に複屈折高分子コーティングを残す。このような複屈折フィルムを形成する他の方法が当業者には知られている。
【００４６】
場合によっては本発明を実行する際に、複屈折フィルムの複屈折（例えば、インプレーン（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）複屈折（Δｎxy））をわずかに変更して、複屈折を変更しない場合のプライバシー角度よりも小さなプライバシー角度を有するプライバシースクリーンを得ることが望ましい。複屈折フィルムの複屈折を変更する適当な方法には、周囲温度よりも高い適当な温度で適当な時間、熱処理する方法が含まれる。ただし、これに限定されるわけではない。本実施形態では、高分子フィルムの熱処理が、その高分子フィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）又はそれに近い温度で実行される。特定の１つの例として、注型されたＣＤＡ（二酢酸セルロース）フィルムの熱処理は、その注型されたＣＤＡフィルムのガラス転移温度（１１５℃）又はそれに近い温度で実行される。当業者に知られている他の方法を制限なしに使用して、この複屈折フィルムの複屈折の変更を実施することができる。
【００４７】
複屈折フィルムの複屈折変化の望ましい大きさは一般に非常に小さい。より鋭敏な指摘は、複屈折を変更させるための処理（例えば、熱処理）後の複屈折に関連した特性のかなりの変化は、インプレーンリターデーションＲ＝Δｎxy×ｄによって与えられるということであり、ここでΔｎxyはインプレーン複屈折、ｄはフィルムの厚さである。
【００４８】
本発明の偏光フィルムは、偏光状態を変更し検出する働きをする必要があることを除き限定されない。具体的には、偏光フィルムは、偏光状態を検出して、複屈折フィルムによって変更された状態に応じてその偏光を遮り又は通過させる機能を果たす。もちろん、偏光状態が楕円偏光である場合、偏光子は、これらのフィルムのうちの１つを光が通過した後に偏光軸に関して整列し又は平行な楕円偏光の部分だけを直線偏光として通過させるので、通過は変更を意味することがある。ディスプレイからの偏光が本発明の複屈折フィルムと相互作用するとき、その偏光状態は変更され、最も重要には、その状態が、複屈折フィルムに入射する光の垂直からの角度に関してさまざまに変更される。偏光子は、これらの偏光状態を有する光線を、垂直からの角度に従って通過させ又は遮る機能を果たす。具体的には本発明では、この偏光子が複屈折フィルムと協力して、視角ゾーン内の光を通過させ、プライバシーゾーン内の光を遮る機能を果たす。本発明では多くの異なる市販の偏光子を偏光フィルムとして使用することができる。偏光フィルムは、光が自体を通過するときにその光の偏光状態が先に述べたとおりに検出されるような偏光軸を有する。繰返しになるが、偏光状態の変更は複屈折フィルムが実施し、偏光子は、その状態を通過させ又は遮ることでその状態を検出する。
【００４９】
本発明には、本発明に基づくプライバシースクリーンを持つディスプレイのディスプレイ偏光軸に対する偏光フィルムの偏光軸及び複屈折フィルムの光軸の向き関して好ましい向きがある。本実施形態では、第１の偏光フィルムの偏光軸が、ディスプレイ偏光軸に対して９０°プラス６０°又は９０°マイナス６０°の第１の角度に向けられ、第２の偏光フィルムの偏光軸が、ディスプレイ偏光軸に対して９０°プラス６０°又は９０°マイナス６０°の第２の角度に向けられる。他の実施形態では、第１の偏光フィルムの偏光軸が、ディスプレイ偏光軸に関して９０°プラス１５°又は９０°マイナス１５°の第１の角度に向けられ、第２の偏光フィルムの偏光軸が、ディスプレイ偏光軸に関して９０°プラス１５°又は９０°マイナス１５°の第２の角度に向けられ、第１の１軸複屈折フィルムの光軸が第１の角度をおおよそ２等分し、第２の複屈折フィルムの光軸が第２の角度をおおよそ２等分する。他の実施形態では、第１の偏光フィルムの偏光軸がディスプレイ偏光軸に対して直角であり、他の実施形態ではさらに、第２の偏光フィルムの偏光軸がディスプレイ偏光軸に対して直角である。
【００５０】
図６は、明るさ増強フィルムとともに使用された本発明のプライバシースクリーンの一実施形態の側面図である。上述した装置の他の実施形態として、図６に示す位置など、ＬＣＤスクリーン１０及び入力偏光子３０の先のさまざまな位置に明るさ増強フィルム４０を追加することができる（明るさ増強フィルム４０は、ＬＣＤスクリーン１０と入力偏光子３０の間など、他の位置に追加することもできる）。明るさ増強フィルム４０は、屈折光学系を利用して、光をより前方へ集中させ、それによって斜め方向に伝えられる光を減らす。このようなフィルムは市販されている。明るさ増強フィルム４０は、ＬＣＤスクリーン１０／入力偏光子３０から発射された光を集束させて、より多くの光がプライバシースクリーン１００の背面に到達し、それによってその垂直視角帯内で見られる映像がより明るくなるようにし、その結果、見る人に届く光がより強くなる。明るさ増強フィルムを使用すると、直角から離れるほど利用できる光は少なくなる。ディスプレイスクリーン１０／入力偏光子３０に取り付けられた明るさ増強フィルム４０とともに使用されたプライバシースクリーン１００を図６に示す。
【００５１】
本発明のプライバシースクリーンが、第１の１軸複屈折フィルム及び第１の偏光フィルムを備える場合、プライバシースクリーンは、偏光軸を有し、波長λの光を発射するディスプレイ上に取り付けられ、１）第１の偏光フィルムの偏光軸がディスプレイ偏光軸に対して垂直に向けられ、２）以下の半波式が満たされるときにプライバシー効果を示す。
【００５２】
（ｎe−ｎo）ｄ1＝（２ｎ−１）λ／２
【００５３】
上式で、λは、ディスプレイからスクリーンに入射した光の波長、（ｎe−ｎo）ｄ1は、ディスプレイに垂直にスクリーンに入射した光に対する第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ、ｎは整数である。本実施形態では、ｎ＝１であり、第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒが約５０ｎｍから約３５０ｎｍである。他の実施形態では、リターデーション値Ｒが約１５０ｎｍから約３００ｎｍである。他の実施形態では約２５０ｎｍから約２７０ｎｍである。上記の半波式を満たすこれらの実施形態では、第１の偏光フィルムの偏光軸がディスプレイ偏光軸に対して垂直に向けられる。
【００５４】
本発明のプライバシースクリーンが、第２の複屈折フィルム及び第２の偏光フィルムをさらに備える場合、プライバシースクリーンは、波長λの光を発射するディスプレイ上に取り付けられ、以下の式が満たされるときに、（前述の２層プライバシースクリーンによりも）大きなプライバシー効果を示す。
【００５５】
（ｎe−ｎo）ｄ2＝（２ｎ−１）λ／２
【００５６】
上式で、λは、ディスプレイからスクリーンに入射した光の波長であり、（ｎe−ｎo）ｄ2は、リターデーション値Ｒ2を有する第２の複屈折フィルムに関係し、ディスプレイに垂直にスクリーンに入射した光に対する第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ2であり、ｎは整数である。本実施形態では、ｎ＝１であり、第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ2が約１０ｎｍから約２５０ｎｍである。他の実施形態では、リターデーション値Ｒ2が約４０ｎｍから約１００ｎｍであり、他の実施形態では約６０ｎｍから約８０ｎｍである。
【００５７】
さらに、本発明のプライバシースクリーンが、第１の１軸複屈折フィルム及び第１の偏光フィルムを備える場合、プライバシースクリーンは、偏光軸を有し、波長λの光を発射するディスプレイ上に取り付けられ、１）第１の偏光フィルムの偏光軸がディスプレイ偏光軸に対して平行に向けられ、２）以下の半波式が満たされるときにプライバシー効果を示す。
【００５８】
（ｎe−ｎo）ｄ1＝ｎλ
【００５９】
上式で、λは、ディスプレイからスクリーンに入射した光の波長、（ｎe−ｎo）ｄ1は、ディスプレイに垂直にスクリーンに入射した光に対する第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ、ｎは整数である。一実施形態では、ｎ＝１であり、第１の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒが約５０ｎｍから約３５０ｎｍである。他の実施形態では、リターデーション値Ｒが約１５０ｎｍから約３００ｎｍであり、他の実施形態では約２５０ｎｍから約２７０ｎｍである。上記の半波式を満たすこれらの実施形態では、第１の偏光フィルムの偏光軸がディスプレイ偏光軸に対して平行に向けられる。
【００６０】
本発明のプライバシースクリーンが、第２の複屈折フィルム及び第２の偏光フィルムをさらに備える場合、プライバシースクリーンは、波長λの光を発射するディスプレイ上に取り付けられ、以下の式が満たされるときに、（前述の２層プライバシースクリーンによりも）大きなプライバシー効果を示す。
【００６１】
（ｎe−ｎo）ｄ2＝ｎλ
【００６２】
上式で、λは、ディスプレイからスクリーンに入射した光の波長であり、（ｎe−ｎo）ｄ2は、リターデーション値Ｒ2を有する第２の複屈折フィルムに関係し、ディスプレイに垂直にスクリーンに入射した光に対する第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ2であり、ｎは整数である。本実施形態では、ｎ＝１であり、第２の複屈折フィルムのリターデーション値Ｒ2が約１０ｎｍから約２５０ｎｍである。他の実施形態では、ターデーション値Ｒ2が約４０ｎｍから約１００ｎｍであり、他の実施形態では約６０ｎｍから約８０ｎｍである。
【００６３】
本発明のプライバシースクリーンが、第１の２軸複屈折フィルム及び第１の偏光フィルムを備える場合、プライバシースクリーンは、偏光軸を有し、波長λの光を発射するディスプレイ上に取り付けられ、１）第１の偏光フィルムの偏光軸がディスプレイ偏光軸に対して垂直に向けられ、２）以下の半波式が満たされるときにプライバシー効果を示す。
【００６４】
Δｎxyｄ＝（２ｎ−１）λ／２
【００６５】
上式で、λは、ディスプレイからスクリーンに入射した光の波長、ｎは整数、ｄは第１の２軸複屈折フィルムの厚さ、Δｎxyｄは以前に定義したとおりである。
【００６６】
本発明を、そのさまざまな実施形態に関して示し説明したが、添付の請求項に定義された本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態、詳細、構成及び動作条件に変更を加えることができることを当業者は理解されたい。
（実施例）
【００６７】
本発明の利点は、以下の実施例を参照することによって知ることができる。これらの実施例は、本発明を例示するものであって、本発明を限定するものではない。特に明記しない限りこれらの実施例では、材料又はフィルムの厚さがミル（１／１０００インチ）、角度が弧の角、透過及び透過率が入射光の百分率で表示される。
【００６８】
＜用語解説＞
ＣＤＡ；二酢酸セルロース。サンプリングされたフィルムの厚さは７ミル（約０．１８ｍｍ）から３０ミル（約０．７６ｍｍ）。ＡＣＯＲＤＩＳグループの一員であるイギリスのＣｌａｒｉｆｏｉｌ社製。
【００６９】
セロハン；押出成形されたセルロース（ビスコース）。製品名Ｃｌｅａｒｐｈａｎｅ。Ｈｉｇｈｌａｎｄ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社（１１１  Ｓｉｘｔｈ  Ｓｔｒｅｅｔ，Ｈｉｇｈｌａｎｄ，ＩＩ  ６２２４９−１４０８）供給。
【００７０】
Ｃ．Ｉ．Ｅ．；Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  Ｉ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ（国際照明委員会）。
【００７１】
ＬＣＤ；液晶ディスプレイ。ＶｉｅｗＳｏｎｉｃ  ＶＡ７２０。ＶｉｅｗＳｏｎｉｃ社、米カリフォルニア州Ｗａｌｎｕｔ。
【００７２】
ＬＰ；直線偏光子（Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）。Ｔｅｃｈ  Ｓｐｅｃ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ  Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  Ｆｉｌｍ。Ｅｄｍｕｎｄ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社、米ニュージャージー州Ｂａｒｒｉｎｇｔｏｎ。
【００７３】
ＰＡ；プライバシー角度（Ｐｒｉｖａｃｙ  ａｎｇｌｅ）。光出力が垂直出力光（垂直に測定された光出力に物理的障害はない）の５％まで低下した視角方向間の角度を、ディスプレイの垂直から両側に測定した角度。一例として、垂直（０°に対応する）から両側に角度θ／２°の光出力が５％と測定された場合、プライバシー角度は２×θ／２＝θ°である。プライバシー角度θを有するプライバシースクリーンを備えたディスプレイでは、プライバシー角度θ以内の視角で一般にディスプレイを見ることができ、プライバシー角度θより大きな斜めの視角で一般にディスプレイを見ることができない（例えば暗すぎたり又は文字の解像度が不十分になったりする）。
【００７４】
ＰＳＡ；感圧型接着剤（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）。ＡＤ−２０。Ｐｏｌａｔｅｃｈｎｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｌｉｍｉｔｅｄ社、香港。
【００７５】
ＲＧＢ；この用語はそれぞれ、公称波長６３２ｎｍ（赤）、５５０ｎｍ（緑）、及び４７０ｎｍ（青）における色、赤／緑／青を表わす。
【００７６】
回転フィルム；これを透過した後に、偏光（例えば垂直偏光）の偏光面が回転して別の偏光面になる（例えば回転フィルムを出た偏光の偏光面が第１の偏光フィルムの偏光面に対して直角になる）フィルム（例えば押出成形されたセルロース）。
【００７７】
Ｔmiss；透過（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）。入射放射量（Ｉincident）に対する物質を通過した放射の量（Ｉtransmitted）（％）（波長は考慮しない）。Ｔmiss＝Ｉtransmitted／Ｉincident×１００
【００７８】
Ｔmitt；透過率（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）。物質を通過した特定の波長λの放射の量（Ｉ（λ）transmitted）とその波長の入射放射量（Ｉ（λ）incident）との比（％）。Ｔmitt＝Ｉ（λ）transmitted／Ｉ（λ）incident×１００
【００７９】
ＶＬＴ；可視光透過（Ｖｉｓｉｂｌｅ  Ｌｉｇｈｔ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）。Ｃ．Ｉ．Ｅ．等エネルギー源として記述されている白色光源を使用した透過。
【００８０】
λ（ラムダ）；ナノメートル（１０-9メートル）で表した電磁放射（光）の波長。
【実施例１】
【００８１】
この実施例１では、３層構造を有するプライバシースクリーンを用意し、垂直偏光出力を有する液晶ディスプレイのプライバシー効果を実証するための試験を実施した。具体的にはこの３層構造は、異なる２種類の複屈折材料セロハン及びＣＤＡならびに直線偏光子からなる。回転フィルム（セロハン）は、厚さ１ミル（約０．０２５ｍｍ）の市販フィルムとした。ＣＤＡフィルムの厚さは２０ミル（約０．５１ｍｍ）であり、ＡＣＣＯＲＤＩＳグループの一員であるイギリスのＣｌａｒｉｆｏｉｌ社供給のものを使用した。ＬＰは、Ｔｅｃｈ  Ｓｐｅｃ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ  Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  Ｆｉｌｍとした。４．５インチ×３インチ（約１１．４×約７．６ｃｍ）の開いた窓開口を有するＰＳＡを使用してこれらのフィルムを１つに積層した（３枚のフィルムの真ん中はＣＤＡである）。押出成形されたウェブ（ｗｅｂ）の縦方向に一致した回転フィルムの光軸は、ディスプレイ軸に関して垂直（ｙ軸。ｚ軸はディスプレイのｘｙ平面に対して直角、ｘ軸は水平方向）に対して２２．５度傾け、注型されたＣＤＡウェブの縦方向に一致したＣＤＡの光軸は、ディスプレイ軸に関して垂直（垂直はｙ軸、ｚ軸はディスプレイのｘｙ平面に対して直角、ｘ軸は水平方向）に向け、ＬＰは、その偏光軸が、ＣＤＡの光軸に対して４５度、セロハンの光軸に関して６７．５度傾き、ＬＰの４５度軸が、セロハンの軸に関してディスプレイの垂直軸の反対側にくるように向きを合わせた。次いで、作業者の安全のためサンプルの縁をマスキングテープで覆った。
【００８２】
このサンプルを、Ｎｅｗｐｏｒｔ回転ステージ上に取り付けられたフルカラーＬＣＤの前面にクランプで取り付けた。Ｐｈｏｔｏ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｓｐｅｃｔｒａ  Ｐｒｉｔｃｈａｒｄ  Ｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ分光放射計／光度計（Ｐｈｏｔｏ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｃ．、米カリフォルニア州Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ）を、ＬＣＤの垂直面から２４インチ（約６１ｃｍ）のところに取り付けた。ＬＣＤ出力は、Ｃ．Ｉ．Ｅ．白色エネルギー点と飽和した赤、緑及び青い（ＲＧＢ）スクリーンとの間で切り換え可能であった。次いで、ディスプレイの垂直面の両側に水平面に沿って５度刻みで８０度回転させることによって、透過及び透過率測定を実施した。結果は垂直面の両側で対称であることが観察された。得られた結果を、入射光の百分率として表１に示す。
【００８３】
【表１】
2006189880.tif 000003
【００８４】
表１の結果によれば、透過は、障害のない垂直値（すなわち、プライバシースクリーン又は他の障害が一切取り付けられていない場合の垂直面のディスプレイ出力）を１００％として、垂直面の両側に２５°から３０°の間の角度で５％まで低下し、透過が５％以上の主要な視角ゾーンは０°から約３０°にある。したがって、この実施例のプライバシースクリーンの測定されたプライバシー角度（透過に関して測定）は、この主要な視角ゾーンに関して５０°から６０°の間である。図７に、表１のデータをグラフにしたものを示す。白色光透過に対するこのグラフのプライバシー角度の数値解析は、約５４°の測定されたプライバシー角度を与えた。表１のデータから、この３層プライバシースクリーンには、３０°を超えたところに透過が５％以上ある第２の角度範囲があることが分かる。これは小さな視角ゾーンと考えることができ、これは、次の実施例に記載される追加の層で排除又は実質的に排除される。
【実施例２】
【００８５】
この実施例２では、５層構造を有するプライバシースクリーンを用意し、２層のＣＤＡ層及び２層のＬＰ層を含むこの構造の使用から得られるより高いレベルのプライバシー効果を実証するための試験を実施した。具体的にはこの実施例では、この５層構造が、１層のセロハン層と、１層のＬＰによって分離された２層のＣＤＡ層と、スタックの反対端の別の１層のＬＰフィルムとからなる。このサンプル全体を、これらの５つの層のそれぞれの間にＰＳＡを使用して、単一のスタックに積層した。
【００８６】
このスタックは、この順に、垂直から２２．５°傾いた光軸を有する厚さ１ミル（約０．０２５ｍｍ）の回転フィルム（セロハン）層と、垂直な光軸を有する厚さ２０ミル（約０．５１ｍｍ）のＣＤＡと、垂直から４５°、セロハン層の光軸から６７．５°傾いた軸を有するＬＰと、垂直な光軸を有する厚さ１０ミル（約０．２５ｍｍ）のＣＤＡと、第１のＬＰと平行な軸を有する第２のＬＰとからなる。一般にセロハンの光軸は垂直から２２．５°であった。２つのＣＤＡ層は平行であり、垂直方向の光軸を有する。２つのＬＰ層は平行であり、ＣＤＡの軸に関して４５°、セロハンの光軸に関して６７．５°傾いた軸を有する。（注：ＣＤＡの光軸の垂直方向の整列は、水平面のプライバシー性能のための対称軸を提供する。）
次いで、前の実施例で示したものと同様の方法で、この５層プライバシースクリーンを測定用ＬＣＤに取り付け、以前に説明したとおりに測定を実施した。結果を表２に示す。
【００８７】
【表２】
2006189880.tif 000004
【００８８】
表２の結果によれば、透過は、障害のない垂直値（すなわち、プライバシースクリーン又は他の障害が一切取り付けられていない場合の垂直面のディスプレイ出力）を１００％として、垂直面の片側で３０°、もう片側で２５°から３０°の間の角度で５％まで低下し、透過が５％以上の主要な視角ゾーンは０°から約３０°にある。したがって、この実施例のプライバシースクリーンの測定されたプライバシー角度（透過に関して測定）は、この主要な視角ゾーンに関して５５°から６０°の間である。図８に、表２のデータをグラフにしたものを示す。表２のデータによれば、３０°を超えたところに透過が５％以上ある第２の角度範囲はない。したがって、追加の層を有するこの実施例には小さな視角ゾーンは存在しない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】ＬＣＤスクリーンから発射された光の概略透視図である。
【図２Ａ】３層プライバシースクリーンの正面透視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの３層プライバシースクリーンの側面図である。
【図３Ａ】５層プライバシースクリーンの正面透視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの５層プライバシースクリーンの側面図である。
【図４】一般的なバックライト付きディスプレイ上で使用される本発明のプライバシースクリーンの一実施形態の側面図である。
【図５】一般的なバックライト付きディスプレイ上で使用される本発明のプライバシースクリーンの他の実施形態の側面図である。
【図６】明るさ増強フィルムとともに使用された本発明のプライバシースクリーンの一実施形態の側面図である。
【図７】透過した入射光の百分率を垂直に対する角度に対して示した実施例１のプライバシースクリーンのグラフを示す図である。
【図８】透過した入射光の百分率を垂直に対する角度に対して示した実施例２のプライバシースクリーンのグラフを示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  ＬＣＤスクリーン
１２  光線
１４，１５  非直角光線
１６  ディスプレイの偏光軸
３０  ディスプレイ出力偏光子
４０  増強フィルム
１００，３００  プライバシースクリーン
１０５，３０５  回転フィルム
１０６，３０６  回転フィルムの光軸
１１０，３１０  第１の複屈折フィルム
１１１，３１１  第１の複屈折フィルムの光軸
１２０，３２０  第１の偏光フィルム
１２１，３２１  第１の偏光フィルムの偏光軸
３３１  第２の複屈折フィルム
３３０  第２の複屈折フィルム
３４０  第２の偏光フィルム
３４１  第２の偏光フィルムの偏光軸
【図１】
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【図２Ａ】
2006189880.tif 000006
【図２Ｂ】
2006189880.tif 000007
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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